DE202014003956U1 - Roof antenna array - Google Patents
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Abstract
Dachantennenanordnung für Kraftfahrzeuge, umfassend: – eine Grundplatte (1) aus elektrisch leitendem Material oder aus dielektrischem Material, welches ganz oder teilweise mit einem elektrisch leitenden Material überzogen ist, – eine vertikale Platine (6) aus dielektrischem Material, auf welcher eine Mobilfunk-Antennenstruktur ausgebildet ist, – eine haubenartige Abdeckung (7) aus dielektrischem Material, die die Mobilfunk-Antennenstruktur überdeckt und zumindest mittelbar an der Grundplatte (1) befestigt ist, – ein auf der Unterseite (1b) der Grundplatte (1) angeordneter Kabelaustrittsweg zur Verlegung von Kabeln, insbesondere zur Verlegung von zu weiterführenden Komponenten in einem Fahrzeuginneren führenden Kabeln, gekennzeichnet durch das folgende weitere Merkmal: – die vertikale Platine (6) ist so positioniert, dass deren Unterkante (6.2) unterhalb der nach oben weisenden und durch den Boden der Grundplatte (1) gebildeten Bodenfläche (1.2) angeordnet ist, und zwar im Bereich einer in der Grundplatte (1) ausgebildeten Ausnehmung.A roof antenna assembly for motor vehicles, comprising: - a base plate (1) made of electrically conductive material or of dielectric material, which is completely or partially coated with an electrically conductive material, - a vertical board (6) of dielectric material, on which a mobile radio antenna structure is formed, - a hood-like cover (7) of dielectric material, which covers the mobile radio antenna structure and at least indirectly to the base plate (1) is fixed, - on the underside (1b) of the base plate (1) arranged Kabelaustrittsweg for laying Cables, in particular for the laying of cables leading to secondary components in a vehicle interior, characterized by the following further feature: - the vertical board (6) is positioned so that its lower edge (6.2) below the upwardly facing and through the bottom of the base plate (1) formed bottom surface (1.2) is arranged, namely in the region of a recess formed in the base plate (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Dachantennenanordnung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a roof antenna arrangement for motor vehicles according to the preamble of
Derartige Anordnungen enthalten mindestens die Antennen für den Mobilfunk, d. h. in Europa in den Bereichen 0,9 und 1,8 GHz. Eine erste Ergänzung stellt dann oft eine Antenne für GPS dar, und es sind, je nach Erfordernis und Wunsch, Komplettierungen mit Antennen für weitere Dienste üblich.Such arrangements contain at least the antennas for mobile communications, d. H. in Europe in the ranges 0.9 and 1.8 GHz. A first supplement is then often an antenna for GPS, and complements with antennas for other services are customary, as required and desired.
Der Konfiguration und der Zahl der Antennen unter der gemeinsamen Haube sind jedoch aus Platzgründen und aus Gründen der notwendigen Dekorrelierung der Strahler untereinander Grenzen gesetzt. Ebenso sind z. B. behördliche Vorschriften für die Abmessungen der Haube (als Anbauteil, speziell Bauhöhe) und gestalterische Vorstellungen der Designer zu berücksichtigen.However, the configuration and the number of antennas under the common hood are limited due to space limitations and for reasons of the necessary decorrelation of the radiator. Likewise, z. B. regulatory requirements for the dimensions of the hood (as an attachment, especially height) and design ideas of the designer to consider.
Bezüglich der Bauhöhe der Haube ergeben sich Schwierigkeiten vor allem aus der effektiven Ausbildung und der Platzierung der Mobilfunkantennen, und hier speziell des Strahlers für den 900-MHz-Bereich. Die Antenne soll eine Rundum-Charakteristik im horizontalen Strahlungsdiagramm aufweisen und wäre optimal als Monopol ausgebildet. Würde man nun die Bauhöhe eines solchen Monopols und die der anderen baulichen Komponenten der Anordnung, die auf dem Fahrzeugdach übereinander zu positionieren sind, summieren, dann ergäbe sich ein Maß oberhalb der laut Vorschrift zulässigen 70 mm für die gesamte Anordnung.Concerning the height of the hood difficulties arise mainly from the effective training and the placement of the mobile radio antennas, and in particular the radiator for the 900 MHz range. The antenna should have an all-round characteristic in the horizontal radiation pattern and would be optimally designed as a monopole. If one were to summate the height of such a monopoly and the other structural components of the arrangement, which are to be positioned on top of each other on the vehicle roof, then a measure above the permissible 70 mm rule for the entire arrangement would result.
Selbst wenn durch die gebräuchliche gefaltete bzw. ähnlich strukturierte Ausführung des Strahlers für den 900-MHz-Bereich scheinbar insgesamt die notwendige elektrisch wirksame Höhe erreicht wird, bleiben Wünsche offen. Denn in dem Maß, in dem dabei die geometrischen Abmessungen des Gebildes reduziert werden, sind in aller Regel auch immer weniger die Abstriche in HF-Funktion und -Qualität zu vermeiden.Even if the usual folded or similarly structured version of the radiator for the 900 MHz range seems to achieve the necessary overall effective height, wishes remain open. Because, to the extent that the geometric dimensions of the structure are reduced, the reduction in HF function and quality is less and less likely to be avoided.
Entsprechende häufig mit einer Finnen-ähnlichen Abdeckhaube versehene Kraftfahrzeugantennen sind durch eine Reihe von Vorveröffentlichungen bekannt geworden.Corresponding vehicle antennas often provided with a fin-like cover have become known through a number of prior publications.
So beschreibt die
Die
Das gleiche gilt auch für die aus der
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch gestalterische Maßnahmen hinsichtlich einzelner Elemente der Dachantennenanordnung noch mehr Freiraum für Verbesserungen der Konfiguration und damit der Effektivität bestimmter Antennen unterhalb der Haube, vor allem der Mobilfunkantennen, zu schaffen.In contrast, the invention has the object, by design measures with respect to individual elements of the roof antenna arrangement even more freedom for improvements in the configuration and thus the effectiveness of certain antennas below the hood, especially the mobile antennas to create.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the features specified in
Mit der Erfindung wird der Raum unterhalb der Haube, der für die Positionierung eines vertikalen Platinenteils mit Antennenstrukturen nutzbar ist, nach unten in Richtung Grundplatte erweitert – wenn man die Außenabmessungen der Haube beibehält. Der Massebezug kann dabei direkt in Gestalt der Grundplatte gegeben sein. Die für die Antenne zur Verfügung stehende vertikale Fläche gewinnt z. B. um 5 mm und mehr an Höhe, je nachdem, welches Maß sich sonst aus der Dicke der horizontalen Platine und dem Raum darunter, der für die Bauelemente erforderlich ist, ergeben würde.With the invention, the space below the hood, which can be used for the positioning of a vertical board part with antenna structures, is extended downwards in the direction of the base plate - if the outer dimensions of the hood are maintained. The ground reference can be given directly in the form of the base plate. The available for the antenna vertical surface wins z. By 5 mm and more in height, depending on what would otherwise result from the thickness of the horizontal board and the space below that is required for the components.
Im Rahmen der Erfindung wird von daher vorgeschlagen, dass die Grundplatte, also der Sockel oder die so genannte Basis, die die gesamte Antenne aufnimmt und trägt, in ihrem Bodenbereich eine Ausnehmung aufweist, so dass die Unterkante der vertikalen Platine unterhalb der nach oben weisenden und durch den Boden der Grundplatte gebildeten Bodenfläche angeordnet ist.In the context of the invention is therefore proposed that the base plate, so the base or the so-called base, which receives and carries the entire antenna, in its bottom portion has a recess, so that the lower edge of the vertical board below the upwardly facing and is arranged by the bottom of the base plate formed bottom surface.
Insoweit wird im Rahmen der Erfindung teilweise auch von einer Skelettierung der Grundplatte gesprochen, also einer Maßnahme, durch die die gewünschte Öffnung erzeugt wird, so dass die vertikale Platine mit einer Antennenanordnung noch tiefer sitzend positioniert werden kann.In that regard, in the context of the invention is sometimes spoken of a skeletonization of the base plate, so a measure by which the desired opening is generated so that the vertical board with an antenna array can be positioned even more sedentary.
Wenn also wie vorstehend erläutert auch noch eine Skelettierung der Grundplatte vorgesehen ist, erhält man einen gegenüber dem Stand der Technik weiteren oder zusätzlichen Gewinn an Höhe für die Ausbildung einer Antennenstruktur. Die Skelettierung ist partiell bis auf den flächigen Teil der Grundplatte möglich, der für die Anordnung der an sich bekannten Mittel für Montage und Halterung des Anbauteils über der Öffnung in der Dachfläche erforderlich ist. Vom übrigen Anteil der Grundplatte bleibt dabei ein Rahmen bestehen, mit dem die Umrandung für den Zusammenbau mit der Haube und einer umlaufenden Dichtung gegeben ist und an dem auch Platinenteile mit Antennen und Schaltung fixiert werden können. Bei der Variante der Erfindung mit skelettierter Grundplatte kann die metallische Dachfläche des Fahrzeugs direkt als Massefläche für die Antennen dienen.If, as explained above, a skeletonization of the baseplate is also provided, a further or additional gain in height is obtained compared to the prior art the formation of an antenna structure. The skeletonization is partially possible except for the flat part of the base plate, which is required for the arrangement of the known means for mounting and mounting the attachment over the opening in the roof area. From the remaining portion of the base plate remains a frame exist, with which the border is given for assembly with the hood and a circumferential seal and on which also platinum parts can be fixed with antennas and circuit. In the variant of the invention with skelettierter base plate, the metallic roof surface of the vehicle can serve directly as a ground plane for the antennas.
Die Erfindung eröffnet die Möglichkeit, entweder die vertikale Platine mit der Antennenstruktur tiefer sitzend einzubauen, um die Gesamthöhe der Dachantennenanordnung – gleich äußere Höhe der Finn-Haube – zu verringern, oder bei Einhaltung eines vorgegebenen Haubenmaßes die Fläche der vertikalen Platine unter der Haube nach oben zu vergrößern. Last but not least kann man bei Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung Einsparungen zumindest in Hinsicht auf das Platinenmaterial erzielen und, bei Einbeziehung der Grundplatte, auch noch einen Metallanteil einsparen, verbunden mit einer Gewichtsreduzierung.The invention opens up the possibility of either installing the vertical board with the antenna structure deeper in order to reduce the overall height of the roof antenna arrangement - equal outer height of the Finn hood - or, while maintaining a predetermined hood size, the surface of the vertical board under the hood upwards to enlarge. Last but not least, you can achieve savings in implementation of the inventive arrangement, at least in terms of the board material and, when including the base plate, also save a metal content, combined with a weight reduction.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Showing:
Nachfolgend wird auf
Wie bereits erwähnt, ist die Höhe der Finn-Haube
Wie üblich wird die gesamte Anordnung mit dem Sockel
In Abgrenzung zu diesem Stand der Technik gemäß der Darstellung nach
Gemäß den
Im Umkehrschluss heißt dies auch, dass die Höhe der Platine
Bei der Variante gemäß der
Dabei ist zu ersehen, dass die üblicherweise auf einem Dach
Die Länge dieser horizontalen Platine
Mit anderen Worten ist die Gesamtlänge der horizontalen Platine
In
Bei dem Beispiel gemäß
Dabei ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Unterkante
Bei dem Beispiel gemäß
Eine nochmalige Höhenreduzierung oder umgekehrt, eine weitere Möglichkeit, die vertikale Platine mit größerer Vertikalerstreckung auszubilden (ohne dass dadurch die Haube vergrößert werden muss), ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach
Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß
Das Niveau oder die Ebene der Grundplatten-Unterseite
Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass die Grundplatte eine auch in Quererstreckung so groß dimensionierte Grundplattenerstreckung oder Grundplattenausnehmung
Ist die Grundplattenausnehmung
Abweichend dazu kann aber die Grundplattenausnehmung
Im Rahmen der erläuterten Ausführungsbeispiele lässt sich also die vertikale Platine
Dadurch ist sichergestellt, dass die Grundplatte – wie bei den anderen Ausführungsbeispielen auch – üblicherweise auf ein Kraftfahrzeugdach montiert und darauf eine Haube dichtend angebracht werden kann, und zwar einschließlich der für diese Anbringung benötigten Dichtung
Durch den geschilderten erfindungsgemäßen Aufbau der Antennenanordnung ist es möglich, dass die vertikale Platine
Ist diese horizontale Platine üblicherweise um z. B. 5 mm oberhalb der Bodenfläche
Nur der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass die Befestigungs- und Montageanordnung der vertikalen Platine auch so vorgenommen werden kann, dass deren Unterkante tiefer liegt als beispielsweise die Ebene E, d. h. die Oberfläche der horizontalen Platine
Im Rahmen der Erfindung ist sogar noch eine weitere Reduzierung der Bauhöhe möglich. Denn die erfindungsgemäße Lösung umfasst letztlich auch ein modulares System bezüglich des Aufbaus der Dachantennenanordnung.In the context of the invention even a further reduction of the height is possible. Because the solution according to the invention ultimately also includes a modular system with regard to the construction of the roof antenna arrangement.
Je nach Zahl und Art der gewünschten Funkdienste kann nämlich im Rahmen der Erfindung die erläuterte Dachantenne gemäß verschiedenen Varianten ausgebildet sein, die zwischen einem ”Minimal-Design” und einer ”Komplett-Ausführung” variieren können. Das ”Minimal-Design” stellt eine Ausführung gänzlich ohne die horizontale Platine
Zur Arretierung der vertikalen Platine
Voraussetzung für die Anordnung der Manschette
Anstelle der Arretierung
Die Schlitzbildungen an der Grundplatte werden zur Halterung der Platine verstemmt.The slot formations on the base plate are caulked to hold the board.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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